軟磁非晶合金基本知識.doc

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1、關(guān)于非晶，納米晶磁性材料的基本知識和應(yīng)用綜述連長慶98．12目錄一什么是硬磁，什么是軟磁二什么是非晶三什么是納米晶四非晶合金分類，特性及應(yīng)用概述五應(yīng)用綜述六目前市場中客戶應(yīng)用較多的方面七在電源方面的應(yīng)用八磁學(xué)基本知識九磁放大器的設(shè)計計算基礎(chǔ)十B—H測試一，什么是硬磁（HardFerrite）、什么是軟磁(SoftFerrite):硬磁（又叫永磁）：材料本身具有磁性，或經(jīng)過充磁以后磁性會保持下來的材料叫硬磁，如：釹、鍶、硼；軟磁：本身無磁性，經(jīng)過充磁以后產(chǎn)生磁場，結(jié)束充磁，其磁性消失的材料稱為軟磁。這種材料稱為軟磁，它分為四大類：

2、硅鋼片、鐵氧體、鐵粉芯，非晶合金。二，什么是非晶(Amorphous):非晶(態(tài))是對晶態(tài)而言，一般金屬在高溫冶煉成液態(tài),在常溫下慢慢冷卻，液態(tài)金屬就有足夠的時間，進行金屬晶格的有序排列，最后形成一般的固態(tài)金屬，非晶合金采用超急冷凝固技術(shù),把溫度在1000℃以上合金溶液以每秒10萬度的降溫速度進行急速冷卻,到300℃（鋼水從1200℃下降到300℃要9mS）左右而形成厚度為15_30微米的固體薄帶材料,在冷卻過程中由于時間很短，來不及形成完整的晶格，所以其分子的排列、組合出現(xiàn)無序狀態(tài)，就叫非晶；鐵基非晶主要元素是：鐵、硅、硼等組

3、成。三，什么是超微晶（Nanocrystal）:鐵基超微晶(又稱納米晶)合金其主要元素除鐵、硅、硼外還加入了銅、鉬、鈮。其中銅和鈮是茯得納米晶結(jié)構(gòu)的重要元素，首先制成非晶然后將上述非晶帶材再進過適當(dāng)?shù)臏囟忍幚硇纬沙叨葹?0-20nm晶粒，且有彌散分布的組織結(jié)構(gòu)，這種合金又叫做納米晶合金。由鐵、鈷、硅、硼等金屬材料按一定的比例混合而成的合金非晶叫鈷基非晶。非晶(或納米晶)合金具有獨特的物理(電、磁)，化學(xué)性能，人們利用其獨特的性能制造出各種新形磁性材料如納米磁芯等。四，非晶軟磁合金分類及性能非晶軟磁合金可分為四類：鐵基非晶、鐵鎳基

4、非晶、鈷基非晶、鐵基超微晶，它們具有高Bs，高μ，高直方比，低損耗等特點。其特性及應(yīng)用如下：鐵基非晶：具有高的飽和磁感應(yīng)強度、磁導(dǎo)率。鐵損和激磁電流均優(yōu)于硅鋼片，空載鐵損低（是硅鋼片的1/5-1/3），用于作配電變壓器鐵芯，電抗器、互感器的電感。鐵鎳基非晶：中等的飽和磁感應(yīng)強度，高的初始導(dǎo)磁率和最大導(dǎo)磁率，高的矩形比用于漏電保護器，代替坡莫合金；鈷基非晶：飽和磁滯伸縮系數(shù)（λs）接近零，優(yōu)異的軟磁性能有很好的韌性、高的矩形比（Br/Bm），大量應(yīng)用在圖書館，超市做防盜竊裝置的傳感器、磁放大器、ISDN信號轉(zhuǎn)換器;超微晶(納米晶)

5、：高的磁導(dǎo)率、高的磁感應(yīng)強度，低的矯頑力，低的高頻損耗，廣泛用于開關(guān)電源，逆變整流電源高頻變壓器，精密互感器，漏電保護器；非晶的嬌頑力與導(dǎo)磁率及磁感應(yīng)強度的關(guān)系如下μ(相對導(dǎo)磁率)107鈷基(Cobalt-baseAM)鐵鎳鉬(Supermalloy)鐵鎳基(Iron-Nickel-baseAM)鋁硅鐵粉芯(Sendust)坡莫合金(permalloy)鐵基非晶(Iron-baseAM)鎳鋅鐵氧體(Nickei-ZincFerrite錳鋅鐵氧體(Man-ZI)硅鋼(Iron)1020.11101001000104(A/m)矯頑力

6、HC(安/米A/m)矯頑力越大,導(dǎo)磁率越小磁感應(yīng)強度(T)3.0鐵鈷(50)(碳鋼)鐵硅(3)鐵硅(6.5)鐵和鐵合金粉末鐵基非晶鐵鎳(40-50)坡莫合金鐵鎳非晶鐵鎳(70-80)鈷基非晶0.00.11101001000104(A/m)矯頑力(安/米A/m)矯頑力越大,磁感應(yīng)強度越大五，應(yīng)用綜述：1.高μ特性非晶磁性器件的高導(dǎo)磁率特性應(yīng)用于：脈沖變壓器磁屏蔽升壓變壓器噪聲過濾器高頻變壓器電流傳感器變換器漏電開關(guān)2.高B，低損耗P特牲非晶磁性器件的低鐵損特性應(yīng)用于扼流圈電抗器高頻變壓器(圓形開一邊開氣隙抗飽和)配電變壓器3.高直

7、方比(矩形比)非晶磁性器件的高矩形比特性應(yīng)用于磁放大器磁性調(diào)壓器尖峰抑制器(在D或三極管串聯(lián)一個非晶)脈沖緩沖鐵芯電流控制器磁開關(guān)4.耐腐蝕特性非晶磁性器件的耐腐蝕特性應(yīng)用于磁性過濾器（液體中除去鐵粉）5.高磁致伸縮特性非晶磁性器件的高磁致伸縮特性應(yīng)用于：壓力傳感器變位調(diào)諧變壓器轉(zhuǎn)鉅傳感器防盜磁性傳感器磁性延遲線⒍居里溫度特性非晶磁性器件的低居里溫度特性應(yīng)用于溫度傳感器六、目前市場中客戶較多應(yīng)用的方面是1.在個人計算機中電源用做磁放大器做3.3V穩(wěn)壓電源，供CPU使用具有電路結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定，價格低；2.大量應(yīng)用于漏電保護開關(guān)

8、，過去每個房間，設(shè)一個漏電保護開關(guān)，現(xiàn)在許多用電工具設(shè)備都裝設(shè)有漏電保護裝置，如：電熱水壺，砂輪鋸，電鉆等等，市場特別大；3.智能數(shù)字式電表（瓦特表）；4.汽車音響作濾波器；5.圖書館，超市作防盜竊帶；1.通訊產(chǎn)品中的ISDN信號變壓器；(郵電部門)七在電源方面